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高墩大跨径连续刚构弯桥全过程稳定性分析

作　者: 李文华
导　师: 贺拴海
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 高墩大跨径弯连续刚构桥稳定性几何非线性材料非线性计算程序
分类号: U448.215
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 415次
引　用: 12次
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内容摘要

本文为国家西部交通建设科技项目《高墩大跨径弯桥的设计与施工技术研究》的子课题《高墩大跨径弯桥的全过程稳定分析》的重要组成部分。旨在通过大量的高墩大跨径连续刚构实桥的稳定性数值试验,寻求影响高墩大跨径直、弯连续刚构桥稳定的敏感性参数及内在规律,以指导生产实践。本文在分析国内外稳定理论研究发展及现状的基础上,指出稳定问题同强度问题一样,在高墩大跨径桥梁中具有特别重要的意义,从而引出本文的研究内容。简要介绍了结构的两类稳定问题,指出实际工程结构中的稳定问题多为第二类稳定问题,而且只有通过对结构几何非线性和材料非线性本构关系的研究,才能深入揭示复杂稳定问题的实质。运用能量原理推导等截面高墩自体稳定临界荷载和悬臂施工阶段高墩稳定临界荷载的近似求解公式,尤其是对弯桥的高墩自体稳定性和悬臂施工阶段高墩稳定临界荷载的近似公式作了较为详尽的推导,整个推导过程简单明了,算法简单易行。给出了高墩大跨径连续刚构桥稳定性的有限元求解思路、方法以及基本步骤。通过算例分析验证自编桥梁稳定专用程序BridgeB-W的正确性;计算结果与大型通用程序ANSYS计算结果对比表明:该程序结构分析正确,计算方法可行,精度基本满足工程要求。以实桥为背景,采用大型通用程序ANSYS以及桥梁稳定专用程序BridgeB-W分析计算了多座连续刚构桥的稳定性,寻找了影响高墩大跨径连续刚构桥稳定性诸因素的内在规律,即高墩大跨径连续刚构桥在最大悬臂施工阶段,曲桥的稳定性较直桥差,而在成桥状态下,曲桥较直桥稳定性好;双薄壁墩若设1根系梁,其位置应设在1/2墩高处;若设2根系梁,其位置应靠近在1/2墩高处为佳;考率非线性因素的影响,弯连续刚构桥的稳定性其实已经转化为考虑材料屈服强度的极限承载力的问题等等。这些结论的提出将为同类桥型的设计、施工以及进一步的研究提供科学依据。

全文目录

第一章绪论  7-12
  1-1 概述  7-8
  1-2 稳定理论研究的发展及现状  8-10
  1-3 课题背景  10-11
  1-4 论文研究主要内容  11-12
第二章结构稳定理论  12-30
  2-1 概述  12-13
  2-2 结构稳定基本理论  13-15
  2-3 高墩稳定性的近似分析  15-27
  2-4 稳定性准则  27-29
  2-5 小结  29-30
第三章高墩大跨连续刚构桥稳定性分析  30-37
  3-1 概述  30
  3-2 高墩大跨径连续刚构桥稳定分析中的本构关系  30-32
  3-3 高墩大跨径连续刚构桥的第一类稳定分析  32-35
  3-4 高墩大跨径连续刚构桥的第二类稳定分析  35-36
  3-5 小结  36-37
第四章高墩大跨连续刚构桥稳定性分析专用程序 BridgB-w  37-46
  4-1 程序简介  37-43
  4-2 程序计算结果准确性验证  43-45
  4-3 小结  45-46
第五章实桥分析及参数研究  46-98
  5-1 红石梁大桥分析  46-68
  5-2 沙银沟大桥分析  68-74
  5-3 参数研究  74-97
  5-4 小结  97-98
第六章结论与建议  98-100
  6-1 主要结论  98-99
  6-2 建议  99-100
参考文献  100-102
致谢  102-103
攻读硕士学位期间发表的论文  103

高墩大跨径连续刚构弯桥全过程稳定性分析

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